Nazwa przedmiotu: Kierunek: ENERGETYKA Rodzaj przedmiotu: Kierunkowy ogólny Rodzaj zajęć: Wykład, ćwiczenia MECHANIKA Mechanics Forma studiów: studia stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2C Kod przedmiotu: E_mko_4 Rok: I Semestr: II Liczba punktów: 6 ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C1. Uzyskanie przez studentów wiedzy teoretycznej z zakresu mechaniki ogólnej. C2. Nabycie przez studentów umiejętności stosowania wiedzy teoretycznej do rozwiązywania zadań. C3. Nabycie przez studentów umiejętności analizy otrzymanych rozwiązań. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu matematyki wyższej, ze szczególnym uwzględnieniem algebry wektorów oraz podstawowe wiadomości z analizy matematycznej. 2. Wiedza z zakresu fizyki, rozumie podstawowe zjawiska występujące w mechanice. 3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań. 4. Umiejętność korzystania ze źródeł literatury, w tym z internetowych baz wiedzy. 5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 posiada podstawową wiedzę statyki, kinematyki i materialnego, EK 2 potrafi zastąpić działanie sił oraz zapisać równania, EK 3 potrafi wyznaczyć środek ciężkości dla ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył, EK 4 potrafi punktu formułować równania ruchu zadanego schematu kinematycznego, EK 5 potrafi rozwiązywać zadania z zakresu materialnego stosując zasady d Alemberta, zachowania pędu krętu oraz równości energii kinetycznej i pracy. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć Wykłady W 1 Wiadomości wstępne o mechanice. Zakres przedmiotu. Prawa Newtona. Podstawowe pojęcia i aksjomaty statyki. Stopnie swobody. Więzy i reakcje więzów. Sposoby realizacji więzów. W 2 Siła jako wektor liniowy. Moment siły względem punktu i prostej. 2 W 3 Para sił. Redukcja ogólnego przestrzennego układu sił.. 2 Liczba godzin 2 1/6
W 4 Analityczne warunki równowagi dowolnego przestrzennego układu sił. Metody 2 analityczne w statyce płaskich. W 5 Układy płaskie zbieżne, dowolne i złożone. 2 W 6 Kratownice płaskie. Wyznaczanie sił w prętach kratownicy metodą analitycznego 2 równoważenia węzłów W 7 Tarcie. Równowaga sił z uwzględnieniem sił tarcia. Tarcie posuwiste i toczne. 2 W 8 Przestrzenny układ sił równoległych. 2 W 9 Metody wyznaczania środków ciężkości linii, figur płaskich i brył. Twierdzenie 2 Pappusa-Guldina. W 10 Kinematyka punktu Opis matematyczny ruchu punktu. Tor, 2 punktu. W 11 Niektóre szczególne przypadki ruchu punktu. Ruch prostoliniowy, ruch 2 harmoniczny prosty, ruch po okręgu. W 12 Ruch złożony punktu. Prędkość i w ruchu złożonym punktu. 2 W 13 Dynamika punktu Równania różniczkowe ruchu punktu 2 Pojecie siły bezwładności. Zasada d Alemberta. W 14,15 Pęd i kręt punktu Praca i moc. Energia potencjalna i kinetyczna 4 punktu. Zasada zachowania energii kinetycznej i pracy. Prawo zachowania energii mechanicznej. Razem 30 Forma zajęć Ćwiczenia Liczba godzin C 1 Podstawowe wiadomości z rachunku wektorowego. Rzut wektora w kartezjańskim 2 układzie współrzędnych. Sumowanie i mnożenie wektorów. C 2 Równowaga zbieżnego układu sił. Zastosowanie twierdzenia o równowadze trzech 2 sił. C 3 Moment siły względem punktu i osi. Układ sił równoległych. Twierdzenie Varignona. 2 C 4 Obciążenie ciągłe. Zadania płaskiego dowolnego układu sił: wyznaczanie reakcji w 2 belkach i ramach C 5 Równowaga płaskich, złożonych sił. 2 C 6 Kratownice płaskie, zastosowanie analitycznej metody równowagi węzłów. 2 C 7 Równowaga płaskiego układu sił z uwzględnieniem tarcia. 2 C 8 Równowaga przestrzennego dowolnego układu sił. 2 C 9 Wyznaczanie środków ciężkości ciał jednorodnych: linii, powierzchni, brył. 2 C 10 Tor, punktu 2 C 11 Wyznaczanie równań ruchu i toru oraz przyspieszeń dla zadanego 2 schematu kinematycznego C 12 Ruch złożony punktu. Przyspieszenie Coriolisa. 2 C 13 Całkowanie równań różniczkowych ruchu punktu 2 C 14 Zasada d Alemberta. 2 C 15 Zasady zachowania pędu i krętu, energii kinetycznej i pracy. 2 Razem 30 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem urządzeń audiowizualnych. 2. ćwiczenia - przykłady zadań z mechaniki. SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń. F2. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy do z mechaniki. 2/6
F3. ocena aktywności podczas ćwiczeń. P1. ocena umiejętności kolokwia, zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich kolokwiów, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą, Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych Samodzielne rozwiązywanie zadań Przygotowania do zaliczeń ćwiczeń Przygotowanie do egzaminu Egzamin 30W 30C 60 godz. 5 godz. 10 godz. 15 godz. 30 godz. 15 godz. 12 godz. 3 godz. Suma 150 godz. LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 6 ECTS 2,72 ECTS 1,80 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. B.Skalmierski: Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 2002 (t. 1 i 2). 2. J.Misiak: Mechanika techniczna, PWN Warszawa 1999 (t. I i II). 3. J.Leyko: Mechanika ogólna, PWN Warszawa 2006 (t. 1 i 2). 4. T.Niezgodziński: Mechanika ogólna, PWN Warszawa 2006. 5. Ryszard Buczkowski, Andrzej Banaszek: Mechanika ogólna w ujęciu wektorowym i tensorowym. Statyka, przykłady i zadania. WNT Warszawa, 2006. 6. F.P.Beer, E. Russell Johnston: Vector Mechanics for Engineers. McGraw-Hill Publishing Company, 2004 7. Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, część I, Statyka, WNT, Warszawa 2009 8. Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, część II, Kinematyka, WNT, Warszawa 2009 9. Nizioł J., Metodyka z mechaniki, WNT, Warszawa 2009 10. Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, pod red. Leyko J., Szmelter J., t. 1 Statyka, PWN Warszawa 1978 11. Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, pod red. Leyko J., Szmelter J., t. 2 Kinematyka i dynamika, PWN Warszawa 1978 12. Giergiel J., Głuch L., Łopata A., Zbiór zadań z mechaniki, metodyka rozwiązań, AGH Kraków 2001 13. Mieszczerski I.W., Zbiór zadań z mechaniki, PWN, Warszawa 1971 3/6
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr hab. inż. Jacek Przybylski prof. PCz. jacek.pr@imipkm.pcz.pl 2. dr inż. Tomasz Skrzypczak skrzyp@imipkm.pcz.pl 3. dr inż. Krzysztof Sokół soki1981@wp.pl 4. dr inż. Jerzy Winczek winczek@imipkm.pcz.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 K_W05, K_U09 C1 W1-15 1 P2 EK2 K_W05, K_U09 C1,C2,C3 W2-8 C1-8 EK3 K_W05, K_U09 C1,C2,C3 W9 C9 EK4 K_W05, K_U09 C1,C2,C3 W10-12 C10-12 EK5 K_W05, K_U09 C1,C2,C3 W13-15, C13-15 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1 Student posiada podstawową wiedzę EK2 zastąpić działanie sił oraz zapisać równania Student nie posiada podstawowej wiedzy teoretycznej z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i sił oraz zapisać równań Student posiada częściową wiedzę dla płaskich sił oraz zapisać równania równowagi dla tych Student dobrze opanował wiedzę sił oraz zapisać równania Student bardzo dobrze opanował wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i sił, w tym złożonych, oraz zapisać i rozwiązać równania 4/6
EK3 potrafi wyznaczyć środek ciężkości dla ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył wyznaczyć środka ciężkości ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył wyznaczyć środek wyznaczyć środek ciężkości jednorodnej ciężkości dowolnej linii i figury płaskiej w jednorodnej linii i zagadnieniach nie figury płaskiej wymagających zastosowania twierdzenia Steinera wyznaczyć środek ciężkości dowolnej jednorodnej linii, figury płaskiej i bryły EK4 punktu,w tym w ruchu złożonym oraz wyznaczyć prędkości punktów w ruchu płaskim bryły. EK5 zastosować do rozwiązania zadań z zakresu dynamiki punktu zasady d Alemberta, zachowania pędu i krętu oraz równości energii kinetycznej i pracy wyznaczyć toru, przyspieszenia zadanych równań ruchu oraz obliczać przyspieszenia ciała w ruchu płaskim stosować zasady zachowania pędu, krętu i energii mechanicznej do zadanych równań ruchu. d Alemberta do schematu kinematycznego. zachowania pędu, i krętu do schematu kinematycznego, a także wyznaczać przyspieszenia w ruchu złożonym oraz obliczać przyspieszenia ciała w ruchu płaskim zachowania pędu, krętu i energii mechanicznej do Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE Wszelkie informacje dla studentów kierunku ENERGETYKA dotyczące przedmiotu, jego zaliczenia, konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć oraz umieszczone są na tablicach informacyjnych Instytutu Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn. 5/6